DE2555294C2 - Vorrichtung zum Sammeln und Fördern von Meeresmineralien vom Meeresboden - Google Patents

Description

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein vor dem Rampeneinlaß (93) angeordnetes Abweisergitter (76) mit zwei tr.tgegen der Bewegungsrichtung divergierenden Flügeln (85) aus im Abstand voneinander angeordneten Stangen (77), ein Sammelgitter (79) mit zwei entgegen der Bewegungsrichtung konvergierenden heb- und senkbaren Flügeln (86) aus im Abstand voneinander angeordneten Horizontalstangen (80) sowie einem Spalt (91) vor dem Rampeneinlaß (93).

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rampeneinlaß (93) wenigstens so breit wie der Spalt (91) zwischen den konvergierenden Enden der Sammlerflügel (86) ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sammeln und Fördern von Mineralien vom Meeresboden mit einer entgegen der Bewegungsrichtung ansteigenden geschlossenen Rampe, die einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, mit einem Siebbehälter hinter dem Rampenauslaß, einer Druckwasserqueüe und einem Trog zwischen Siebbehälter und der Förderleitung.

Es ist bekannt, Meeresmineralien wie Manganknollen vom Meeresboden durch Saugleitungen zu fördern. Es hat sich jedoch als schwierig erwiesen zu verhindern, daß dfe Leitungen blockiert oder durch kleinstückiges Ausschußmaterial wie Schlamm oder Unterkorn überlastet werden. Ebenso schwierig ist es, das Fördern dieses Ausschußmaterials zusammen mit den mineralischen Bestandteilen zu verhindern.

Eine Vorrichtung, die die vorgenannten Schwierigkeiten mit sich bringt, ist aus der US-PS 38 02 740 bekannt Bei dieser Vorrichtung wird mittels eines Pfluges eine Bodenschicht bestimmter Dicke aufgenommen, in eine Rampe geführt und dort nach Reinigung in einem Siebbehälter und einem Trog mit Hilfe einer Druckwasserquelle in eine Steigleitung geführt Aufgrund der

Eindringtiefe des Pfluges in den Meeresboden werden so große Mengen Schlamm, Unterkorn, kleinstückiges aber auch großstückiges Ausschußmaterial in die Saugleitung gefördert daß die Arbeitsweise unwirtschaftlich wird. Hinzu kommt, daß der Eintritt der gleichzeitig den Pflug bildenden Rampe zu Verstopfungen neigt, da das Druckwasser in den sich daran anschließenden ansteigenden Rampenteil eingespeist wird.
Zw?.r ist aus der DE-OS 24 44 987 bereits eine Vorrichtung zum Sammeln und Fördern von Meeresmineralien bekannt, bei der mittels Düstn Erze und Anteile dts Meeresbodens in eine rampenartige Rohrleitung gespült werden. Jedoch wird auch in diesem Fall der Meeresboden mittels eines Pfluges aufgenommen, so daß viel zu viel unbrauchbares Material in die Vorrichtung gelangt. Hinzu kommt, daß die Mineralien vermischt mit unbrauchbarem Material über ein mit netzartigen Taschen versehenes Förderband an die Wasseroberfläche gefördert werden, weswegen die Vorrichtung sehr kompliziert im Aufbau und für größere Wassertiefen ungeeignet ist und sich insbesondere nur bei ruhiger See einsetzen läßt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich Mineralien bestimmter Größe vom Meeresboden aufnehmen und an die Wasseroberfläche fördern läßt, und die dabei das gleichzeitige Fördern von Ausschußmaterial möglichst vermeidet. Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, die Mineralien und das Ausschußmaterial zu sammeln und mittels einer Flüssigkeitsströmung derart zu transportieren, daß dabei ein wesentlicher Teil des Ausschußmaterials von den Mineralien vorgegebener Größe getrennt wird.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der

so eingangs erwähnten Art dadurch, daß erfindungsgemäß die an die Druckwasserquelle angeschlossenen Düsen auf den Einlaß der Rampe gerichtet sind und der Trog ebenfalls an eine Druckwasserquelle angeschlossen ist.

Die Höhe des Rampeneinlasses bestimmt hierbei die maximale Größe der geförderten Mineralien, so daß der Eintritt unerwünscht großer und unbrauchbarer Stücke verhindert wird. Es hat sich nämlich gezeigt, daß im Falle von Manganknollen die Größe der Meeresmineralien innerhalb eines Bereichs von 3 bis 50 mm liegt und außerhalb dieses Bereichs liegende Mineralien das Sammeln nicht wert sind, weil sie entweder ungeeignet für metallurgische Verfahren oder Ausschußmaterial sind. Da unter dem Einfluß des Druckwassers zusammenhängende Materialien getrennt und auf eine geeignete Größe gebracht werden, erhöht sich die Förderleistung. Durch das Abtrennen des Unterkorns vor dem Abfördern zur Wasseroberfläche verringert sich die erforderliche Förderenergie und Schlick,

insbesondere zähflüssiger Schlick sowie andere unerwünschte Feststoffe gelangen nicht zur Oberfläche.

Vorzugsweise besitzt der Rampeneini? Q einen langgestreckten Querschnitt und erstreckt sicn parallel zum Meeresboden sowie quer zur Düse, wobei der Öffnungsquerschnitt der Düse der Hauptabmessung des Rampeneinlasses entsprechen kann. Demzufolge gelangt praktisch das gesamte Druckwasser unter Mitnahme der Mineralien von der Düse in die Rampe, ohne jedoch übermäßige Mengen des Meeresbodens mitzureißen.

Das Abtrennen des Unterkorns von den Mineralien erfolgt im Trog in der Weise, daß die Mineralien durch Öffnungen im Beden des Troges ausgetragen werden.

Zum Schutz bei unebenen und felsigen Meeresboden ist die Rampe vorzugsweise verschwenkbar gelagert. Um den Abstand der Rampe zum Meeresboden festzulegen, ruht die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise auf Kufen. Die Unterkante des Rampeneinlasses liegt dabei in der Betriebsstellung in einer Ebene mit den Kufenflächen.

Die Rampe kann mit Sekundärauslässen versehen sein, die so bemessen sind, daß die Mineralien durch die Rampe hindurch transportiert, die abzutrennenden feinkörnigen Bestandteile jedoch schon durch diese Auslässe austreten. Ein verhältnismäßig einfacher Aufbau der Vorrichtung ergibt sich, wenn die Druckwasserquelle nicht nur die Düsen beaufschlagt, sondern auch an den Trog angeschlossen ist.

Eine andere Ausführung der erfindungsgemaßen Vorrichtung mit einem größeren Arbeitsbereich weist ein vor dem Rampeneinlaß angeordnetes Abweisergitter mit zwei entgegen der Bewegungsrichtung divergierenden Flügeln aus im Abstand voneinander angeordneten Stangen, ein Sammelgitter mit zwei entgegen der Bewegungsrichtung konvergierenden, heb- und senkbaren Flügeln aus im Abstand voneinander angerodneten Horizontalstangen mit einem Spalt vor dem Rampeneinlaß auf. Das Abweisergitter verhindert den Durchtritt unerwünscht grober Mineralien im wesentlichen, während das Sammelgitter die durch das Abweisergitter hindurchgetretenen Mineralien sammelt und der Rampe zuführt. Der Abstand der Stangen ist so bemessen, daß das unerwünschte Unterkorn passiert, während die Mineralien gewünschter Größe festgehalten werden. Die untersten Stangen des Abweisergitters und des Sammelgitters v/ühlen den Meeresboden sehr wenig auf, so daß auch nur geringe Mengen unerwünschter Anteile in die Vorrichtung gelangen.

Der Rampeneinlaß ist wenigstens so breit wie der Spalt zwischen den konvergierenden Enden der Sammlerflügel, so daß keine sammelnswerten Mineralien verlorengehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht, teilweise geschnitten, auf einen erfindungsgemäßen Sammler mit einer Steigleitung,

Fig. 2 teilweise geschnitten einen Längsschnitt nach der Linie ll-II in Fig. 1, wobei einige Teile zur Verdeutlichung weggelassen worden sind,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Sammlers nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in F i g. 3, wobei einige Teile zur Verdeutlichung weggelassen worden sind,

F i g. 5 eine Vorderansicht des Sammlers nach Fig. 1, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie Vl-VI in F i g. 1 mit Einzelheiten in vergrößertem Maßstab,

F i g. 7 eine perspektivische Darstellung, teilweise geschnitten, eines Teils des Sammlers nach F i g. 1 nach der Linie VH-VlI in Fig. 6,

F i g. 8 eine Draufsicht, teilweise geschnitten, eines anderen Sammlers,

F i g. 9 eine perspektivische Darstellung eines Teils

des Sammlers der F i g. 8 nach der Linie IX-IX in F i g. 8, F i g. 10 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, des

ίο Sammlers nach Fig. 8,

F i g. 11 in vergrößertem Maßstab einen Teüschnitt nach der Linie Xl-XI in F i g. 8,

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 8 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 13 einen der Fig. 12 entsprechenden Schnitt durch eine andere Ausführung und

Fig. 14 in perspektivischer Darstellung einen über den Meeresboden bewegten Sammler für den Unterwasserabbau von Mineralien mit einem Überwasserschiff.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Unterwasserabbau von Mineralien wird von einem Überwasserschiff über den Meeresboden geschleppt, um Mineralien vom Meeresboden aufzunehmen, die vorzugsweise durch eine Steigleitung in einem Seewasserstrom zur Meeresoberfläche gesaugt werden. Die Vorrichtung 10 besteht, wie in den F i g. 1 bis 7 dargestellt, aus einem Rahmen 11 mi·, einer Stoßstange 12 und einem tragenden Fachwerk 13 aus Walzprofilen. Die Vorrich-

Jo tung 10 besitzt Kufen 14 mit nach Art eines Skis hochgebogenen Spitzen.

Die Vorrichtung 10 weist zwischen einem offenen Einlaß 24 und einem offenen Auslaß 25 eine Rampe auf. Der Einlaß 24 ist verhältnismäßig breit und so

jj ausgebildet, daß er sich beim Betrieb der Vorrichtung im wesentlichen parallel zum Meeresboden und quer zur Bewegungsrichtung erstreckt. Die Höhe des Einlasses 24 bestimmt die maximale Größe der geforderten Mineralien. Die dem Meeresboden benachbarte Kante des Einlasses 24 sollte sich während des Betriebes am oder knapp über dem Meeresboden befinden, um ein Aufwühlen des Bodens weitestgehend zu vermeiden.

Der Auslaß 25 ist dem Fördergut bzw. dem Einlaß 24 angepaßt und besitzt einen rechteckigen Querschnitt.

3 Die Rampe 23 ist zwischen dem offenen Einlaß 24 und dem offenen Auslaß 25 geschlossen, so daß alle durch den Einlaß 24 geförderten Feststoffe zu dem Auslaß 25 gelangen.

Die Rampe ist mit Stellbalgen 27 versehen, um den

">() Rampeneinlaß 24 zwischen einer Sammelstellung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist und einer Ruhestellung NC, wie sie in Fig. 6 gestrichelt dargestellt ist, wahlweise bewegen zu können. So ist bei der Ausführung nach den F i g. 1 bis 7 die Rampe 23 an Drehzapfen 26 befestigt und für eine Schwenkbewegung des Einlasses 24 nach oben aus der Sammelstellung in die Ruhestellung mit einer Feder vorgespannt. Die Sammelstellung kann erreicht und nachgiebig beibehalten werden durch Füllen der Bälge 27 mit Druckwasser, das über ein Rohr

bo 28 aus einer Leitung 18 herangeführt wird. Um die Ruhestellung zu erreichen, kann der Rampeneinlaß 24 unter der Wirkung der Feder durch Nachlassen des Di jcks in den Balgen 27 angehoben werden.

Der Rampeneinlaß 24 weist in bestimmten Abständen angeordnete Zähne 29 auf, die sich quer über den Einlaß 24 erstrecken, um den Eintritt unerwünscht großer Stücke durch den Einlaß 24 in die Rampe 23 zu verhindern. Durch Anheben des Rampeneinlasses 24

werden die Zähne 29 zwischen kammartigen Vorsprüngen 30, wie sie in den F i g. 6 und 7 dargestellt sind, bewegt, um die Lücken zwischen den in Abständen angeordneten Zähnen 29 von festgeklemmtem Gut zu befreien. Wenn sich der Rampeneinlaß 24 in der Ruhestellung NC befindet, tritt im wesentlichen nur Wasser ein. Das Verschwenken der Rampe 23 geschieht vorteilhafterweise während des Starts und des Abschaltens der Vorrichtung.

Die Vorrichtung 10 weist einen Druckwasserspender mit einer oder mehreren Düsen 22 und einer Pumpe 15 für das Druckwasser auf. Das Druckwasser strömt aus den Düsen 22 nach unten und entgegen der Bewegungsrichtung auf den Meeresboden sowie in Richtung auf und vor den Rampeneinlaß 24. Vorzugsweise sollte das austretende Druckwasser einen flachen und breiten Strahl geringer Höhe bilden. Hierfür eignen sich beispielsweise Schlitzdüsen.

Die Pumpe 15 weist einen Einlaß 19 auf. Die Antriebsenergie kann aus Batterien oder von Turbinen im Wasserstrom eines Steigrohres 43 stammen oder als elektrische Energie über eine Versorgungsleitung zugeführt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Pumpe 15 einen elektrischen Motor 16 als Antrieb für ein Pumpenrad 17 auf.

Über eine Auslaßleitung 18 gelangt das Druckwasser zu einem Sammelbehälter 20. der die Düse 22 mit dem Druckwasser versorgt.

Das aus der Düse 22 austretende Druckwasser erfaßt die Meeresmineralien, deren Größe innerhalb eines bestimmten Bereiches von beispielsweise 3 bis 50 mm im Falle von Manganknollen liegt. Außerhalb dieses Bereichs liegende Mineralien sind im allgemeinen das Sammeln nicht wert, weil sie entweder ungeeignet für metallurgische Verfahren oder Ausschußmaterial sind.

Unter dem Einfluß des Druckwassers werden zusammenhängende Mineralien voneinander getrennt und dabei auf eine geeignete Größe gebracht.

Die Düse 22 ist so angeordnet, daß sie beim Betrieb der Vorrichtung Druckwasser über einen Bereich des Meeresbodens abgibt, der der Hauptabmessung des Rampeneinlasses 24 entspricht. Vorzugsweise ist die lichte Höhe des Rampeneinlasses 24 größer als die lichte Höhe der Düsenöffnung Zum Beispiel eignet sich bei einem Rampeneinlaß 24 mit den Abmessungen 2.45 m ■ 10 cm eine Düse der Abmessung 2,45 m · 2 cm.

Unter dem Einfluß des Druckwassers aus der Düse 22 und der Vorwärtsbewegung der Vorrichtung 10 gelangen die Mineralien auf die Rampe 23 in einer rollenden und wirbelnden Bewegung, die ein Trennen zusammenhängender Stücke unterstützt. Die Rampe 23 kann nicht dargestellte Sekundärauslässe aufweisen, die einen weiteren Druckwasserstrom aus der Pumpe 15 abgeben, um während des Betriebes das Fördern der Mineralien auf die Rampe 23 zu unterstützen. Ebenso wie die Strömung aus den Sekundärauslässen die Förderung der Mineralien auf die Rampe 23 unterstützt, vergrößert sie auch deren rollende bzw. wirbelnde Bewegung und unterstützt damit das Trennen zusammenhängender Stücke.

Vom Oberteil der Rampe 23 gelangt das Druckwasser mit den Mineralien durch der, Rampenauslaß 25 in einen Siebbehälter 32a. aus dem das Druckwasser mit dem Unterkorn abfließt, während die Mineralien gewünschter Größe zurückgehalten und nach unten zu einem oder mehreren Auslassen gelangen. Der B.hälter ist mit Sieböffnungen in den Wand jrg:n ?.2 vei eher., die der. rx-rhtritt vor Druc-w ^s: - ι J uer-Drn lh sen während sie den Durchtritt von Stücken gewünschter Größe verhindern. Mineralien der gewünschten Minimalgröße fallen auf ein Siebgitter 33, das weiteres Unterkorn absiebt. Das Trennen zusammenhängender Stücke wird durch die rollende und wirbelnde Bewegung auf der Rampe 23 und durch Anstoßen der Stücke am Siebbehälter 32a beim Austritt aus der Rampe unterstützt. Das trichterförmige Gitter 33 leitet das Überkorn über den Auslaß im Siebbehälter 32a zu einem Trog 31, wobei die Bewegung vom Siebbehälter 32a zu dem Trog 31 nicht wesentlich durch die Druckwasserströmung vom Rampenauslaß 25 unterstützt wird, weil auf diese Weise die Siebwirkung verbessert wird.

Der Trog 31 besitzt einen Lamellenboden 34 mit Durchlässen 38 zwischen einer Eintrittsseite 36 und einer Austrittsseite 37, die die Druckwasserströmung längs des Troges und quer zur Austrittsrichtung der Mineralien aus dem Behälter 32a in den Trog 31 lenken. Die Lamellen 35 erstrecken sich quer zur Druckwasserströmung durch den Trog. Die Lamellen verlaufen unter einem kleinen nach oben gerichteten Winkeln von 10° in bezug auf den Meeresboden und quer zur Bewegungsrichtung, so daß sie zwischen sich kleine schlitzförmige Öffnungen 38 bilden. Die öffnungen 38 reichen aus, um den Durchtritt von Druckwasser aus der Pumpe 15 zur Druckwasserversorgung über die Leitung 18, ein Leitungsstück 39 und eine Kammer 21 unterhalb des Lamellenbodens 34 zuzulassen. Das Wasser kommt von unten aus der Kammer 21 und tritt durch einen Auslaß 40 an der Austrittsseite 37 des Troges 31 aus. Die Strömung hält die Mineralien gewünschter Größe über dem Boden 34 des Troges 31 und bewegt sie von der Eintrittsseite 36 durch die Austrittsseite 37 zur Weiterbeförderung in ein Leitungsstück 41. Durch das Leitungsstück 41, eine Kupplung 42 und eine Steigleitung 43 gelangt der Wasserstrom mit den Mineralien zu einem Überwasserschiff.

Die Wasserpumpe 15 versorgt sowohl die Düse 22 als -»ο auch den Trog 31 mit Druckwasser.

Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist einen größeren Arbeitsbereich auf, als mit dem Rampeneinlaß 23 alleine möglich ist und läßt nur diejenigen Mineralien zum Rampeneinlaß gelangen, deren Größe innerhalb des gewünschten Bereichs liegt. Eine solche Ausführung ist in den Fi g. 8 bis 14 dargestellt.

Die Vorrichtung weist als Abweiser ein an einem Rahmen 70 befestigtes Gitter 76 auf. Das Gitter 76 so besteht aus zwei entgegen der Vortriebsrichtung divergierenden Flügeln 85. Jeder der Flügel 85 besteht aus sich während des Betriebes im wesentlichen parallel zum Meeresboden 75 erstreckende Stangen 77.

Die Stangen 77 sind vorzugsweise mit einem Ende an einer kielartigen Reiterschiene 73 gehalten. Die Reiterschiene 73 ist an einem tragenden, aus Profilstäben bestehenden Rahmenteil 71 angeordnet. Ein Puffer 72 und die Reiterschiene 73 unterstützen den auf Kufen 74 ruhenden Rahmen 70 beim Überwinden von Bodenhindernissen.

Ein Schnitt durch die Stangen 77 eines Flügels des Abweisergitters 76 ist in F i g. 11 dargestellt, aus der sich ergibt, daß die oberste der Stangen 77 am weitesten nach vorn in Bewegungsrichtung angeordnet ist. Die es Stangen 77 sind mit gegenseitigem Abstand übereinander bis auf den Meeresboden 75 angeordnet und bilden zwischen sich Öffnungen 78, deren Größe ausrei~r■■. Vineralic-n bi^ zu eiiier vorgegeben;. ; Mn.iinalg. ii.

passieren zu lassen, während größere, d. h. nieht förderwürdige Mineralien festgehalten werden.

Die unterste Stange an jedem Flügel 85 ist dicht am Meeresboden 75 angeordnet, so daß der Durchtritt unerwünscht grober Mineralien im wesentlichen verhindert wird. Weil das Gitter mit der untersten Stange auf dem Meeresboden aufliegt, wird der Meeresboden weitaus weniger aufgewühlt, als wenn das Gitter aus im Abstand angeordneten Zähnen bestehen würde.

Ein Sammelgitter 79 ist in Bewegungsrichtung hinter dem Abweisergitter 76 angeordnet, um die durch das Abweisergitter 76 hindurchgetretenen Mineralien zu sammeln. Wie sich aus F i g. 8 ergibt, erstreckt sich das Abweisergitter 76 seitlich, über die freien Enden des Sammelgitters 79 hinaus. Die Überlappung sollte jedoch nicht so groß sein, daß die Mineralien gewünschter Größe um die dem Abweisergitter 76 benachbarten freien Enden des Sammelgitters 79 herum verlorengehen. Auch das Sammelgitter 79 besteht aus zwei Flügeln 86. Wie sich aus F i g. 8 ergibt, konvergieren die Flügel 86 entgegen der Bewegungsrichtung; sie bestehen aus Stangen 80 bzw. 80a, die im wesentlichen parallel zum Meeresboden 75 verlaufen. Die Stangen 80a, 80 besitzen einen rechteckigen oder dreieckigen Querschnitt. Die Stangen 80 und 80a sind mit gegenseitigem Abstand übereinander angeordnet und bilden eine konkave Begrenzung des Raums zwischen dem Abweisergitter 76 und dem Sammelgitter 79.

Zwischen den Stangen 80 und 80a ergeben sich öffnungen 81 (Fig. 10), die das unerwünschte Unterkorn passieren lassen, während die Mineralien gewünschter Größe festgehalten werden. Die unterste Stange jedes Flügels ist dicht genug am Meeresboden 75 angeordnet, um den Durchtritt von Mineralien unter dem Flügel 86 zu verhindern. Wie das Abweisergitter wühlt auch das Sammelgitter 79 den Meeresboden weitaus weniger auf, als ein Gitter mit vertikalen Zähnen. Die Abweiserstangen 77 sind mit geraden Streben 82 und die Stangen 80, 80a mit gekrümmten Streben 83 sowie Vorsprüngen 84 verschweißt.

Vorzugsweise besitzen die Sammelstangen 80 einen dreieckigen Querschnitt, bei dem eine Längskante zur Außenseite des Gitters gerichtet ist, so daß die Weite der öffnungen 81 zur Außenseite des Gitters hin zunimmt (Fig. 12). Auch bei den Stangen 80a mit rechteckigem Querschnitt vergrößern sich die öffnungen 81a wegen der konkaven Anordnung der Stangen 80a zur Außenseite des Gitters hin und verhindern damit ein Verstopfen.

Die öffnungen 78, 81 am Abweisergitter 76 und am Sammelgitter 79 bringen den Vorteil mit sich, daß den zu sammelnden Mineralien mehr Zeit zur Verfügung steht, ihren Weg durch die Öffnungen 78, 81 zu finden, als bei senkrecht zum Meeresboden verlaufenden Stangen.

Die Flügel 86 des Sammelgitters 79 sind in bezug auf den Meeresboden 75 beweglich angeordnet; so können sie schwenkbar mit dem Rahmenteil 71 über Arme.87 verbunden sein, die mittels Drehzapfen an beiden Enden mit Rahmenvorsprüngen 88 und den Vorsprüngen 84 verbunden sind. Das erlaubt die Sammelflügel 86 und ihre Gleitkufen 89 unabhängig von der eigentlichen Vorrichtung zu bewegen, wenn die Vorrichtung über Meeresbodenhindernisse wie Vorsprünge, Vertiefungen und seichte Stellen gleitet Die Möglichkeit, das Sammelgitter 79 zu verschwenken, erlaubt insbesondere den Einsatz auf schlickreichem oder schlammigem Meeresboden. Das bewegliche Sammelgitter 79 hilft, einen übermäßigen Stau feinen Materials oder Sediments nach Art einer Bugwelle vor der Vorrichtung zu vermeiden oder auch zu überwinden. Das Sammelgitter 79 kann auch mittels Schienen und Rollen anstelle des Gelenks 87, 84 am Rahmenteil 71 beweglich befestigt sein.

Das Sammelgitter 79 leitet die gesammelten Mineralien durch einen zwischen den konvergierenden Enden 100 und 101 der Flügel 86 befindlichen Spalt 91 zum

ίο Rampeneinlaß 93. Der Rampeneinlaß 93 ist wenigstens so breit wie der Spalt 91. Die bei der Vorbewegung gesammelten Mineralien werden zum Einlaß eines Konzentratsammlers 90 hinter den Spalt 91 geleitet. Die gesammelten Mineralien werden von Führungsleisten 92 (Fig. 10) bis zum Einlaß 93 einer Rampe 94 geführt und dann auf die Rampe 94 durch einen Wasserstrom aus einer Düse 95 gedrückt, wobei diese Bewegung durch die Vorwärtsbewegung der Vorrichtung unterstützt wird. Das Druckwasser wird durch einen elektrischen Motor 96 mit einem Pumpenrad 97 beschleunigt. Ein Druckwasserschacht 98 und ein die Düse 95 tragender Kanal 99 leiten den Wasserstrom vom Pumpenrad 97 durch die Düse 95 gegen den Rampeneinlaß 93.

Sowohl der Druckwasserstrom aus der Düse 95 als auch der Rampeneinlaß 93 erstrecken sich über den ganzen Raum zwischen den Führungsleisten 92 an den Enden 100 und 101 der Flügel 86. Der Druckwasserstrom und die Vorwärtsbewegung der Vorrichtung treiben die gesammelten und selektierten Mineralien auf die Rampe 94 und durch einen Rampenauslaß 102 in einen Behälter 103. Die Bewegung der Mineralien kann dabei durch Druckwasser aus nicht dargestellten Sekundärdüsen unterstützt werden. Eine Abdeckung

104 des Behälters 103 weist Öffnungen solcher Größe auf, daß Mineralien gewünschter Größe nach unten und in den Behälter 103 abgelenkt werden, während das Unterkorn und Schmutz mit dem Wasserstrom hindurchtreten können, womit sich eine weitere Selektionsstufe ergibt. Ein Wasserstrom fließt durch einen Seewassereinlaß 105 zu einem Trog 106 unter dem Behälter 103 und nimmt die selektierten und aus einem oder mehreren Auslässen des Behälters 103 fallenden Mineralien vom Trog 106 zu einer Förderleitung 107 und einer Steigleitung 108 für den Transport zu einem Überwasserschiff mit Die Wasserströmung vom Einlaß 105 durch den Trog 106 wird im Gegensatz zu der anderen Ausführung durch einen Sog in der Steigleitung 108 und nicht durch einen vom Pumpenrad 97 induzierten Druck erzeugt

Der Rampeneinlaß 93 läßt sich in bezug auf den Meeresboden über einen mit Wasser aus einer Druckleitung 111 aktivierbaren Balgen 110 verstellen. Ein mit dem Balgen 110 verbundenes Gelenk 112 ist mit einer Feder 113 nach oben vorgespannt, um den Rampeneinlaß 93 in eine Ruhestellung anheben zu können, die in Fig. 10 gestrichelt dargestellt ist. Dabei wird der Balgen entlastet und ermöglicht der Rampe 94, um einen Drehzapfen 114 zu schwenken.

Der Rampeneinlaß 93 kann, ähnlich wie in F i g. 5—7 dargestellt, im Abstand voneinander angeordnete Zähne aufweisen, um Übergrößen abzuweisen, die durch das oder unter dem Abweisergitter 76 durchgetreten sind. Ebenso können auch kammartige Vorsprünge zum Reinigen der Zwischenräume beim Verschwenken der Rampe vorgesehen sein, die auf dem Rahmenteil 71 oder an den Führungsleisten 92 befestigt sein können.

Der Druck und die Richtung des Druckwassers zum Rampeneinlaß 93 und die öffnungen in der Abdeckung 104 sind im Hinblick auf den Sog in der Steigleitung 108 so ausgelegt, daß sich eine Wasserströmung für das Unterkorn nach außen durch die öffnungen der Abdeckung 104 und ein Teilstrom mit dem Fördergut durch den Trog 106 und die Leitung 107 sowie weiter zur Steigleitung 108 ergibt.

Eine Rückenflosse 117 trägt zum Stabilisieren der Vorrichtung bei und verhindert ein Kippen der Vorrichtung beim Auftreffen auf Bodenhindernisse.

Fig. 14 zeigt schematisch eine Sammelvorrichtung mit einer Steigleitung 108 zu einem Überwasserschiff 115. Der Förderstrom wird von nicht dargestellten und auf dem Schiff 115 angeordneten Pumpen durch die

10

Steigleitung 108 nach oben gefördert, wo die geförderten Mineralien gespeichert oder an ein weiteres Schiff abgegeben werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere für den Unterwasserabbau von Manganknollen. Darüber hinaus wird durch Abtrennen des Unterkorns vor der Förderung zur Wasseroberfläche die erforderliche Förderenergie verringert, weil Schlick, insbesondere zähflüssiger Schlick und unerwünschte Feststoffe nicht zur Oberfläche gelangen. Bei einer hebbaren Rampe ergibt sich ferner der Vorteil, daß der Meeresboden nicht unnötigerweise aufgewühlt wird, wenn die Vorrichtung von einer Förderstelle zur anderen bewegt wird.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Sammeln und Fördern von Mineralien vom Meeresboden mit einer entgegen der Bewegungsrichtung ansteigenden geschlossenen Rampe, die einen Einlaß und einen Auslaß aufweist, mit einem Siebbehälter hinter dem Rampenauslaß, einer Druckwasserquelle und einem Trog zwischen Siebbehälter und der Förderleitung, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Druckwasserquelle (15; 96,97) angeschlossene^) Düse(n) (22,95) auf den Einlaß (24, 93) der Rampe (23, 94) gerichtet ist (sind) und der Trog (31, 106) ebenfalls an eine Druckwasserquelle (15,96,97) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ratnpeneinlaß (2*, 93) einen langgestreckten Querschnitt besitzt und sich parallel zum Meeresboden (75) sowie quer zur Düse (22,95) erstreckt und daß der Öffnungsquerschnitt der Düse (22, 95) der Hauptabmessung des Rampeneinlasses (24,93) entspricht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Troges (31,106) Öffnungen (38) aufweist. ·

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Rampe (23,94) verschwenkbar gelagert ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie von Kufen (14,74) getragen wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante des Rampen-Einlasses (24,93) in der Betriebsstellung mit den Kufenflächen in einer Ebene liegt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dEdurch gekennzeichnet, daß die Rampe (23,94) Sekundärauslässe besitzt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwasserquelle (15) an den Trog (31) angeschlossen ist.